Машина для сортировки и поискаплоских предметов

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Сфветских Сфциалистичесиих Республик(23) Приоритет В 07 С 5/00 Государственный комитет СССР оо делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Н.В.Талызин, С.М.Розенгауз, В.Ф.Тихонов и Н.К.Мосолов СпециаЛьное проектно-конструкторское бюро Министерства связи СССР(54) МАШИНА ДЛЯ СОРТИРОВКИ И ПОИСКА ПЛОСКИХ ПРЕДМЕТОВИзобретение относится к автоматизации производственных процессов, в частиости, к усовершенствованиям машин для сортировки, хранения, поиска и оперативного предъявления плоских Предметов, например, всевозможных документов типа карточек учета, бланков, перфокарт, диамнкрокарт, банковских счетов, нарядов печатных листов, отдельных илн упакованных в конверты.Аналогичные конструкции, предназначенные для вышеуказанных целей известны. Известна вращающаяся картотека для хранения карточек, представляющая собой вращающийся цилиндрический корпус, разделенный перегородками на радиальные секции-накопители для карточек, Кажцый накопитель снабжен шарнирно прикрепленными на оси корпуса радиальным рычагом, подцерживающим (прижнмающим) карточки в накопителе. Поворот рычага при изменении количества удерживающих им карточек осуществляется при взаимодействии рычага с зубчатой кольцеобразной рейкой, расположенной соответственно накопителям Г 11 Недостатком этой конструкции является отсутствие автоматической.доставки документов в накопитель иавтоматической разгрузки последних.Отсутствует также автоматическийпоиск необходимого документа.Известна вращающаяся картотека,представляющая собой ротор, выполненный из двух связанных между собой 10 вертикальными стойками горизонтальных дисков, расположенных один наддругим. Пространство между дискамиротора разделено вертикальнъвы радиальными перегородками и образует 15 накопители для предметов Г 21В одном из вариантов устройстваописана конструкция, в которой имеется два ротора, один внутренний -.ротор с накопителяьк и внешиий поворотный относительно внутреннегои снабженный эаслонкавв закрывающи"ми или открывающими накопители в зависимости от углового положения внешнего ротора относительно внутреннего.25 Накопители описанного устройствамогут быть выполнены либо в видерадиальных секций, разделенных перегородками, либо,в виде радиальнорасположенных емкостей с рядом рас положенных друг над другом полок.Недостатком данной конструкции также является отсутствие автоматической загрузки и выгрузки накопителей и отсутствие поиска необходимого изделия.Известны две информационно-поисковые системы (ИПС) Г 3.1, 51 ИПС пйацпасагс 1" содержит сортировальную установку с четырьмя вакуумными барабанами. Оперирует система магнитными или видеомагнитными картами, которые поступают в 10 горизонтальные магазины, Емкость каждого магазина до 3 тыс. карт. Сортировка магнитных карт производится вакуумными барабанами. Барабаны снабжены вакуумным устройством 15 для транспортирования карт, передачи их с барабана на барабан, устройством для задержки видеомагнитных карт и проецирования их изображения на большой экран. Горизонтальные магазины хранятся в специальных автоматизированных хранилищах, оборудованных устройством перемещения магазинов как в горизонтальной плоскости, так и в вертикальной для подачи их к сортировальной установке. 25Недостатком данной системы является необходимость предварительной подготовки информации для хранения, т.е. перевод этой информации на магнитные или видеомагнитные карты. 30Кроме того, очень часто существует необходимость хранения и автоматического учета подлинников документов в конвертах, чего не предусматрива ет система по данному патенту.2. ИПС "Яапцсп создана американской фирмой псегпас 1 опа 1 Вць 1 пеьь ИасЬ 1 пея Согрогас 1 оп по заказу Центрального разведывательного управления США (ЦРУ). Информация переводит- . ся на микропленку. Форматные микрофильмы хранятся в пластмассовых касФетах, а эти кассеты - в радиальных магазинах барабана пассивного хранения Зуг 45Адрес документа в ЗУП ИПС "Яа 1- пцсц состоит из номера кассеты вэтом модуле, порядкового номера кассеты в этом модуле, порядкового но- щмера форматного микрофильма в кассете, номера кадра и числа страниц в документе. После считывания адреса с апертурной перфокарты барабан ЗУц 1 путем поворота и радиального сдвига в кратчайшем направлении устанавливает нужную кассету в положение выборки. Затем специальное устройство юстирует положение кассеты в блоке выборки, зажимной механизмэтого блока захватывает нужный фор матный микрофильм и выдвигает его из кассеты настолько, чтобы первый . кадр микрокопии требуемого документа оказался в положении рекопирова" ния. 65 Недостатком данной системы является, необходимость перевода инфор.мации на специальные носители.Известно устройство для сортировки предметов, преимущественнописьменной корреспонденции, содержащее транспортирующие средства и селекторы, размещенные в направляющихканалах, смещенных один относительно другого в одной плоскости, и соединяющие накопители со средствамиввода. Перед накопителями направляющие каналы имеют боковые ответвления1с каналами и транспортирующими средствами, расположенными в плоскости,перпендикулярной плоскости расположения направляющих каналов, при этомселекторы последовательно установлены в направляющих каналах со смещением в направлении перемещения предметов, причем наиболее удаленный отнакопителей селектор расположен первым в направлении перемещения предметов. Однако данное устройство непредусматривает инвертируемую сортировку предметов, т.е. нахождениеуже отсортированного предмета и выдачу его из устройства Г 41.Известна машина для сортировкиплоских предметов содержащая цилиндрический корпус, на стенках которогопо периферии расположены в несколькоярусов накопители предметов, и устройство для транспортирования предметов, выполненное в виде установленного внутри корпуса поворотного барабана типа "беличье колесо", на спицах которого с возможностью перемещения вдоль последних смонтированыпредметоносители для транспортирования предметов в накопители, контейнеры для вывода предметов из накопителей и кулачки для выдвижения платформ накопителей при выводе предметов, взаимодействующие через блокселекторов с соответствующим профилем неподвижного цилиндрическогокопира, а также устройство для вводапредметов в машину, снабженное механизмом подачи массива предметов,сепаратором и средством для опознавания отличительного признака каждогопредмета, конвейер для вывода предметов из машины и устройства для автоматического управления машиной Г 5,1,Однако данная машина также непредусматривает инвертируемую сортировку предметов, т.е. нахождениеуже отсортировайного предмета и выдачу его из устройства, а объем хранимых плоских предметов ограничивается одним цилиндрическим блоком.Цель изобретения вобеспечениеинвертируемой сортировки и расширение функциональных возможностеймашины,за счет обеспечения целевогоотбора предметов из группы предметовотсортированных в соответствующиенакопители,%Укаэанная цель достигается тем,что машина снабжена устройством дляперегрузки группы предметов из заданного накопителя в устройство дляввода предметов в машину, представляющим собой платформу, смонтированную с возможностью перемещения врадиальном направлении от оси машиныи оперативно взаимодействующей с одной стороны с контейнером, доставлякщим группу предметов из накопителя, а с другой стороны с механизмом Оподачи предметов к сепаратору устройства для ввода предметов в машину,причем неподвижный цилиндрическийкопир снабжен дополнительными блоками селекторов и профилями, замкнутыми по окружности копира в его верхней и нижней частях.Устройство для ввода предметовв машину снабжено клапаном для отклонения предметов на стол оператора, коробкой приема и оперативногохранения предметов, выполненной разрезной для прохождения сквозь неепредметоносителя, доставляющего предметы в накопитель,Каждый предметоноситель выполненв виде челюстного захвата аллигаторного типа.Цилиндрический корпус машинывыполнен из нескольких секций, подвижных в радиальном направлении, а ЗОкорпус цилиндрического копира выполнен составным из ряда блоков, поворотных внутрь машины, кроме этого,конвейер для вывода предметов из машины смонтирован в верхней части цилиндрического корпуса машины и примыкает к верхнему дополнительномупрофилю цилиндрического копира.С целью обеспечения увеличенияколичества накопителей за счет уве рличения числа цилиндрических корпусов машины путем присоединения ихдруг к другу, цилиндрический корпусмашины снабжен дополнительной коробкой приема и оперативного храненияпредметов, взаимодействующей с предметоносителями присоединяемых корпусов, а конвейер для вывода предметов из машины также выполнен взаимодействующим с контейнерами присоединяемых корпусов, причем платформа 5 Оустройства для перегрузки групппредметов из накопителя к устройству для. ввода предметов в машину выполнена подвижной вдоль присоединяемых цилиндрических корпусов. 551На фиг. 1 изображена машина длясортировки и поиска плоских предметов, снабженная пультом управления,средствами. электроники и управляющим вычислительным комплексом, об- еОщий видф на фиг. 2 - механическаячасть машины, вид сбокуф на фиг. 3то же, вид сверхуф на Фиг. 4 - кинематическая схема машины, наФиг. 5 - машина в плане с двумя ци линдрическими блоками для увеличения объема хранимой информации,.общий вид; на фиг. б - машина в плане с выдвинутыми секциями накопителей, общий видф на фиг. 7 - модуль селекторов для изменения направления движения трех потоков плоских предме" тов, показанный со спицами "беличьего колеса" и каретками на фиг. 8 развертка неподвижного цилиндрического копира с системой распределительных каналовг на фиг. 9 - клапан для отклонения плоских предметов настол оператораф на фиг. 10 - сечение коробки приема и оперативного хранения плоских предметов с носителем этих предметов, на фиг, 11 - вид А на фиг. 10; на фиг. 12 - носитель плоских предметов", на фиг. 13- вид Б на фиг. 12; на фиг. 14 - вйд В на Фиг. 13; на Фиг. 15 - вид Г на Фиг, 13; на Фиг. 16 - подвижная платформа для передачи групп плоских предметов во вводное устройство; на Фиг. 17 в , бункер для оперативного хранения массива плоских предметов и их подачи к сепаратору, на Фиг.18 - общая схема инвертируемой сортировки плоских предметов.Машина для сортировки и поиска плоских предметов содержит механическую часть в виде цилиндрического блока 1 (фиг. 1) с устройствами 2 ввода плоских предметов в машину и устройствами 3 вывода групп плоских предметов из машины и электронную часть в виде управляющего вычислительного комплекса 4, читающего автомата 5, средств б электропитания и общего пульта 7 для управления электронной и механической частями машины.Механическая часть машины содержит цилиндрический каркас 8 (фиг.2, 3 и 4), на наружной поверхности которого по периферии расположены в несколько ярусов накопители 9. Внутри цилиндрического каркаса 8 коакси" ально установлен приводной барабан 10 типа "беличье колесо", на спицах 11 которого установлены с возможностью перемещения вдоль оси спиц носителя 12 плоских предметов и контейнеры 13 для выгрузки из накопителей 9 групп плоских предметов. Внутри приводного барабана 10,также коаксиально установлен неподвйжный цилиндрический копир 14 с системой распределительных каналов 15. Каждый носитель 12 и контейнер 13 оперативно связаны при помощи ролика 16 с соответствующим каналом копира 14. Участки каналов копира в местах сопряжения между собой снабжены переводными стрелками 17, передвигаемыми устройством управления мааяной.Механическая часть машины может содержать несколько цилиндрических блоков 1 (фиг.5) подобных описанномуУстройств 2 ввода плоских предметов в машину может быть несколько в зависимости от требуемой произво дительности машины (фиг,3-6). Каждое устройство 2 ввода содержит механизм 25 для подачи массива 26предметов к механизму 27 для отделения (сепарации) из массива по одному 50 предмету, механизм 28 транспортирования предметов на позицию считывания их отличительных признаков, оптико-, электронное считывающее средст-. вЬ 2, клапан 30 (фиг.9) для извле чения искомого предмета иэ потока на стол оператора и коробку 31(фиг.10) для приема и оперативного хранення плоских предметов. Коробка 31 приема и оперативного хранения плоских предметов выполнена разрезной для прохождения сквозь нее .носителя 12 (фиг.10-15), выполненного в виде челюстного захвата аллигаторного типа. 65 выше, для увеличения направлений сортировки и объема хранения плоских предметов.Цилиндрический каркас 8 с накопителями 9 состоит из секций 18 (фиг.6), которые могут перемещаться в радиальном направлении от оси машины, а корпус цилиндрического копира 14 выполнен составным иэ ряда блоков 19, поворотных внутрь машины для обеспечения удобства ремонта и обслуживания транспортно-распределительного устройства машины.Передвижные стрелки 17 распределительных каналов 15 связаны с приводом и управляющим устройством и сведены в так называемые модули се лекторов (фиг.7), где также показаны спицы 11 приводного барабана 10 типа "беличьего колеса", на которых установлены каретки 20, подвижные вдоль оси спиц и жестко связанные одной 2 О стороной с роликами 16, взаимодействующими с соответствующим каналом 15 копира 14 и стрелкой 17, а другой стороной жестко связанные с носителями 12 плоских предметов или25 с контейнерами 13 групп плоских предметов.Развертка цилиндрического копира 14 (фиг8) представляет собой ряд параллельно расположенных распределительных каналов 15, из которых ЗО верхний канал 21, нижний 22 и центральный 23 выполнены замкнутымипо окружности копира 14, Другие каналы 15 выполнены сообщающимися между собой ис тремя замкнутыми каналами 35 21, 22 и 23 при помощи наклонных к вертикальной оси машины каналов 24. На фиг,8 также показаны передвижные стрелки 17, служащие для направления носителей 12 и контейне ров 13 в тот или иной ярус накопителей 9. В случае наличия в машине нескольких цилиндрических блоков 1 (фиг.5), каждый цилиндрический блок снабжается коробкой 31 для приема и оперативного хранения плоских предметов.Устройство 3 вывода (фиг.1) групп плоских предметов из машины содержит контейнеры 13 (фиг.4) для выгрузки предметов из накопителей 9, механизмы 32 перегрузки (фиг.2-6) групп предметов из. контейнеров 13 в конвейер 33 вывода групп предметов иэ машины и механизмы 34 (фиг.2 и 3) ввода групп предметов во вводное устройство 2 машины.Конвейер 33 для вывода предметов иэ машины смонтирован в верхней части машины (фиг.1, 2 и 4) и .примыкает к верхнему замкнутому распредели-.епьному каналу 21 цилиндрического копира 14.11 еханиэм 34 ввода групп предметов во вводное устройство 2 машины содержит подвижную платформу 35 (фиг,16 и 17) взаимодействующую как с механизмом 32 перегрузки (фиг.16) так и с механизмом 25 подачи массива 26 плоских предметов в устройство 2 ввода (фиг.17).Подвижная платформа 35 примыкаетк нижнему замкнутому распределительному каналу 22 (фиг,8),В случае нескольких цилиндрических блоков 1 (фиг.5), каждый цилиндрический блок снабжается платформой 35, подвижной вдоль присоединяемых цилиндрических блоков.Конструкция описываемой машиныпредусматривает как сортировку плоских предметов, так и обратный процесскогда необходимо получить из отсортированной группы предметов искомыйпредмет по его отличительным признакам. Эти операции точнее всего определяются термином "инвертируемаясортировка", схема которой представлена на фиг.18.Предлагаемая машина работает следующим образом.Все операции.по сортировке, поиску и оперативному предъявлению предметов осуществляются при непрерывном вращении приводного барабана 10.Ориентированный массив 26 (фиг, 2и 4) предметов, подлежащий сортировке загружается во вводное устройство 2 и механизм 25 подается к сепаратору 27 для отделения из массивапо одному предмету. Механизм 28транспортирования организовываетпоток предметов, проходящий передоптико-электронным считывающим средством 29 читающего автомата 5, гдеанализируется отличительный признаккаждого предмета, например, цифровойиндекс, после чего плоский предметнаправляется к клапану 30 извлеченияискомого предмета из машины. При подаче предмета к клапану 30 возможнооцно из двух состояний предмета.Если предмет подлежит направлению втот или иной накопитель, т.е. режимсортировки, клапан 30 открыт (фиг.9)и плоский предмет парными роликами36 направляется в коробку 31,дляоперативного хранения. Если же читающий автомат 5 обнаружит искомыйотличительный признак предмета,клапан через канал 37 будет извлечениз потока предметов и направлен настол оператора. После чего клапан30 вновь откроется и группа плоскихпредметов будет направлена в определенные накопители. В тот момент,когда плоский предмет подводитсяк коробке 31, также возможно одноиз двух состояний предмета.Поскольку машина снабжена несколькими, в данном случае двумя,вводными устройствами, возможно состояние, когда в коробке 31, в которой лежит плоский предмет, подходитноситель 12, в котором уже естьпредмет из предыдущего вводного устройства. В этом случае рычаг 38 челюстного захвата носителя 12 будетзакрыт, как показано на фиг.10 пунктиром, а на фиг.11 сплошной линией,Привод открывания и закрывания рычага 38 осуществляется посредствомвзаимодействия роликов 39 рычагов40, фиксируемых в одном иэ положенийпружиной 41, Носитель в этом случаепройдет мимо, в данном случае нижекоробки.В том случае, когда плоский предмет, находящийся в коробке 31, подлежит захвату носителем 12, его рычаг 38 открыт и проходит в прорезикоробки 31, захватывает предмет припомощи отражателя 4 2 и транспортирует его, освобождая коробку 31 дляследующего предмета,Читающий автомат 5 выдает командууправляющему вычислительному комплексу 4, который посредством стрелок17 направляет носитель 12 с предметом в тот или иной распределительныйканал 15 к искомому накопителю.При подходе .к искомому накопителю9 носитель 12 встречается с упораминакопителя, оставляет предмет в последнем и, продолжая движение по дугеокружности, возвращается эа следующим предметом:Передвижные управляемые стрелки17 распределительных каналов 15 могутработать с тактом в несколько разбольшим такта распределения (сортировки) предметов, например, при трехпоточной системе сортировки, какэто показано на фиг.7, такт работыстрелок 17 будет в три раза большевремени рабочего цикла сортировки. ФОсновная сортировка плоских предметов из вводного устройства 2 понакопителям 9 показана стрелкой .Л.Выгрузка иэ накопителей в конвейер33 вывода предметов из машины показана стрелкой М. Стрелка Н показывает вывод группы плоских предметов 46 иэ машины, а О - ее подачу во вводное устройство. Непосредственнаяподача группы предметов во вводноеустройство (поиск и предъявлениеискомого предмета) представлены 6 стрелкой П. Схема движения носителя 12 по распределительным каналам 15 представлена на фиг,8. Для поиска и оперативного предьявления плоского предмета, находящегося в накопителе, достаточнонабрать на пульте 7 управления егоотличительный признак, например,его цифровой индекс. управляющийвычислительный комплекс 4 определя"ет ту группу плоских предметов илитот накопитель, в котором находитсяискомый предмет, и выдает командуконтейнеру 13 и передвижным стрелкам 17, в соответствии с которойконтейнер 13 подает по системе распределительных каналов 15 (фиг.8)к искомому накопителю и выгружаетиз последнего группу плоских предме тов с искоркам предметом. Затем,продолжая движение по дуге окружности, контейнер 13 с группой плоских предметов по системе распределительных каналов 15 посредством .И) управляемых стрелок 17 может выйтина верхний замкнутый канал 21 илина нижний замкнутый канал 22 (фиг.8),При выходе контейнера 13 на верхний замкнутый канал 21 контейнер 13встречается с перегрузочным устройством 32 (фиг.2-6), которое перегружает группу плоских предметов иэконтейнера 13 в конвейер 33. Конвейер33 или выводит всю группу плоскихпредметов из машины (фиг.3), достав- ЗО ляя, например, всю группу с искомымпредметом на стол оператора, илидоставляет группу предметов во вводное устройство 2 .(фиг.1) для извлечения описанным выше порядком иэ 35 этой группы искомого предмета.При выходе контейнера 13 на нижний замкнутый канал 22 крнтейнер 13встречается с платформой 35, подвижной в радиальном направлении (фиг.2,3, 16 и 17). При этом группа плоскихпредметов транспортирующим устройством 34 будет непосредственно поданаво вводное устройство 2 для извлечения описанным выше порядком из этойгруппы искомого предмета. Сортировка предметов и обратный процесс получения из отсортированной группы предметов искомого плоского предмета по его отличительным признакам, т.е. инвертируемая сортировка схематично представлена на фиг.18.формула изобретения 1. Машина для сортировки и поискаплоских предметов, содержащая цилиндрический корпус, на стенках которогопо периферии расположены в несколькоярусов накопители предметов, и устройство для транспортирования предметов, выполненное в виде установленного внутри корпуса поворотного барабана типа фбеличье колесо", наспицах которого с возможностью перемещения вдоль последних смонтированы предметоносители для транспортирования предметов в накопители, контейнеры для доставки предметов изнакопителей и кулачки для выдвиженияплатформ накопителей при выводепредметов, взаимодействующие посредством модулей селекторов с соответствующим каналом неподвижного цилиндрического копира, а также устройстводля ввода предметов в машину, имеющее механизм подачи массива предметов с механизмом сепарации предметовпо одному из массива и средством дляопознавания отличительного признакакаждого предмета, конвейер для вывода предметов из машины и устройства для автоматического управлениямашиной, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью расширения технологических возможностей машины путемобеспечения инвертируемой. сортировкипредметов, машина имеет устройстводля перегрузки группы предметов иззаданного накопителя в устройстводля ввода предметов в машину, представляющее собой платформу, смонтированную с возможностью перемещенияв радиальном направлении от оси машины посредством копирного пальцаконтактирующего с направляющими ивзаимодействующей с одной стороныс контейнером, доставляющим группупредметов иэ накопителя, а с другойстороны с механизмом подачи предметов к сепаратору устройства для ввода предметов в машину, причем неподвижный цилиндрический копир снабжен дополнительными модулями селекторов и распределительными каналами,замкнутыми по окружности копира вего верхней и нижней частях,2. Машина по п.1, о т л и ч а ю -щ а я с я тем, что устройство дляввода предметов в машину имеет клапан дпя извлечения искомых предметовиэ пстока на стол оператора.3Машина по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ а я с я тем, что устройстводля ввода предметов в машину имееткоробку приема и оперативного хранения предметов, выполненную разрезнойс воэможностью прохождения сквозьнее предметоносителя, доставляющегопредметы в накопитель4. Машина по пп1-3, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с цельюобеспечения надежности транспортирования предметов, каждый предметоноситель выполнен в виде челюстногозахвата аллигаторного типа,О 5. Машина по пп. 1-4, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с цельюобеспечения удобства ремонта и обслуживания машины, ее цилиндрическийкорпус выполнен из нескольких секций,15 подвижных в радиальном направлении,а корпус цилиндрического копира выполнен составным из ряда блоков,поворотных внутрь машины.6. Машина по пп. 1-5, о т л и;щ ч а ю щ а я с я тем, что, с цельюупрощения конструкции машины и ееэксплуатации, конвейер для выводапредметов из машины смонтирован вверхней части цилиндрического корпуса машины и примыкает к верхнемузамкнутому каналу цилиндрическогокопира.7. Машина по пп. 1-6, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с цельюобеспечения увеличения количестваЗц накопителей эа счет увеличения числа цилиндрических корпусов машины,путем присоединения их,друг к другуцилиндрический корпус машины снабжен 35 40 45 Я О дополнительной коробкой приема иоперативного хранения предметов,взаимодействующей с предметоносителями присоединяемых корпусов, а конвейер для вывода предметов из маши- .ны также выполнен взаимодействующимс контейнерами присоединяемых корпусов, причем платформа устройства дляперегрузки групп предметов из накопителя к устройству для ввода предметов в машину выполнена подвижнойвдоль присоединяемых цилиндрическихкорпусов.Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Патент Великобритании Р 964247,кл. В 6 Е, 1964.2. Патент Великобритании 9131207,кл. В 6 Е, 1973.3. Михайлов А.И. и др. Основы информатики. М., "Наука", 1968, с. 579582, 583-590,4. Авторское свидетельство СССРпо заявке 92456915/12, 1977.5. Патент США 94067459,кл. 214-164, 1978.